临沂富城王府花园基坑支护工程
预应力锚索施工方案
山东临沂水利工程总公司
2012年4月1日
1
预应力锚索施工方案
一、工程概况 1.1 工程简介
拟建富城王府花园工程位于临沂市路东段34#，东兴小区院内，由33层楼及两层地下室组成。原基坑支护工程采用桩锚支护形式，于2007年12月支护桩施工、2008年5月开始施工三重管摆喷桩止水帷幕，2009年开始施工锚索并进行张拉。2010年3月26日开挖至-10.00m时出现管涌现象，漏沙漏水严重，同时造成周侧建筑物墙体出现不同程度开裂，为保证基坑安全及周边建筑物的安全及保证后期施工的安全，业主方决定对现有基坑支护进行重新加固处理。业主方委托山东建大工程鉴定加固研究所对原有基坑进行安全鉴定同时对基坑加固进行了重新设计。
新增预应力锚索2道，与水平夹角为15度和20度交错布置，锚索水平间距1.4米，锚索主筋采用Φs15.2钢绞线，自由端采用抹黄油并套塑料管。
预应力锚索腰梁采用两根20a工字钢，两根工字钢间距为80mm，每1.0m采用钢板条焊连接；工字钢之间采用焊接连接，焊缝位置距离支撑点（托架位置）300mm，工字钢翼板采用坡口焊接，腹板采用对焊焊接。托架与支护桩之间采用直径14mm两根植筋连接，植筋长度200mm。托架采用75角钢（厚7mm）的直角架。每边长300mm，每1.4米做一个托架；台座采用22槽钢，槽内每70mm做加强肋。
1.2编制依据
1） 施工合同文件及质量监理合同文件。 2） SL46-94《波浪式预应力锚固施工规范》。 3） SL223-1999《水利水电建设工程验收规程》。
2
4） SL62-94《波浪式建筑物水泥灌浆施工技术规范》。 5） 合同文件中的其他有关技术规范、技术要求等。
1.3 工程的特点
1.3.1 工程地质情况复杂
依据地质勘察报告,第一道锚索设置在桩顶冠梁下方，钻孔距地表较近，穿越地层为地表填土、粘土、粉质粘土、粗砂层，不易成孔；第二锚索穿越砂卵石地层、角砾岩层，地层条件复杂，成孔难度大，在施工过程中注意对成孔效果的检测。
二、锚索工艺
2.1锚索施工前，要求挖土至锚索位置以下0.5m，并保证离围护桩6.0m范围内平坦。工艺流程图如表1.1示。
3
4
2.2设备选择及机具设备配置表
表1.2机具设备表 序设备（材料）名称 号 1 2 3 4 套管跟进锚杆钻机 注浆泵 搅拌机 张拉机 1 1 1 1 规格型号 数量 况 良好 良好 良好 良好 机械情2.3锚索杆体加工与安装
本次锚索主筋采用Φs15.2钢绞线加工而成，制作前应对进场材料进行验检，合格证、质量证明书齐全后方可使用。
杆作应在现场平坦开阔地进行，拟定在基坑南端与东端加工区组织锚索的制作，必要时地下铺塑料布，根据锚杆设计杆体长度用砂轮锯切断，（设计杆体长度为锚杆长度+1.00m）依据设计要求，锚索锚固段每隔1.5m设置一组箍筋环及扩张环，箍筋环与扩张环间距0.75m均匀布置，自由端不设置箍筋及扩张环，2根钢绞线预埋一根硬塑料套管（B），杆体下端设置锥形头，方便锚索进孔。
杆体下放时，把注浆管（硬塑料套管B）插入隔离架中心孔，距孔底50～100cm，跟钢绞线一同沿钻孔中心线徐徐送入孔内，中途遇阻时，可适当提动杆体，调整方向再下，如处理无效时，应将杆体提出孔外，重新成孔。
锚索组成包括钢绞线及其附件，按结构形式进行组编。 ⑴.钢绞线的截取
锚索用钢绞线的进场材料须有供货方的产品质量保证单，并经抽检合格后方可使用。
截取长度=锚固段长度+自由段长度+张拉段长度，采用砂轮锯切割。
⑵.钢绞线的防腐防锈处理
用钢丝刷除去钢绞线表面的浮锈，对锚索钢绞线自由段进行防锈
5
处理，涂抹黄油。锚索自由段须涂抹黄油进行防腐处理或采用无粘结方式，在锚索体外部加套波纹管经内外灌浆完成。
⑶.套装隔离层
在锚索自由段套装聚乙烯软管，使自由段不与水泥浆及孔壁间发生粘连，以保证钢绞线自由段能自由伸缩。 2.4安装与灌浆
⑴.安装前，须对锚索孔重新进行检查，保证孔深与锚索长度一致；检查附件、灌浆管是否完好。安装时，采用人工方法推送，施工过程中，保证锚索与钻孔顺直，下锚到位后，可利用对中支架进行临时固定，锚索外露部分要保持清洁。
⑵.孔体灌浆采用排气灌浆方法，全孔一次灌注。用注浆泵进行注浆，浆液材料为P.O.42.5普硅水泥，水灰比0.4-0.5，随拌随用并搅拌均匀，并不得使用初凝后浆液。配制时适当掺入减水剂和膨胀剂，促使浆体早强，减低收缩，增强锚固段早期与钢绞线的握裹力，及与围岩体的粘结性能，以便为后续施工提供有利时间和空间。
灌浆时，采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，灌浆过程中应保持灌浆管路畅通，浆液经由孔底返至孔口，灌浆时边灌边拔出压浆管，并保持管口始终处于液面以下，待孔口溢浆后停止压浆，清洗外露钢绞线做好保护工作。若不能充盈锚固段时，须进行二次补浆，且实际灌浆量不得小于理论灌浆量，其充盈系数为1.1—1.3。施工时，视情况决定是否进行二次灌浆，使浆体终凝后形成异形体，形成分散压力型锚固，保证锚固体与围岩有较理想的固结效果，减少预应力损失量。
注浆是锚索施工的一道重要工序，直接决定锚索的质量，本次锚索注浆分两次进行，第一次以2.5Mpa的注浆压力，直至孔口处溢出纯水泥浆，第一次注浆完成后1小时左右进行第二次压力注浆，注浆压力2.5-3Mpa，本次补浆要求水泥浆再次自孔口溢出为止。
⑶.灌浆完毕后，即进行养护，5—7天后，保证锚索拉拔强度≥12.5mpa时即可进行预应力张拉。预应力张拉共分5级进行。若水泥浆中加入3‰的三乙醇胺早强剂，三天后便可张拉，试拉合格后，立即进行全面张拉锁定，以确保下一步施工顺利进行。
6
2.5施工腰梁
预应力锚索腰梁采用两根20a工字钢，两根工字钢间距为80mm，每1.0m采用钢板条焊连接；工字钢之间采用焊接连接，焊缝位置距离支撑点（托架位置）300mm，工字钢翼板采用坡口焊接，腹板采用对焊焊接。托架与支护桩之间采用直径14mm两根植筋连接，植筋长度200mm。托架采用75角钢（厚7mm）的直角架。每边长300mm，每2.0米做一个托架；台座采用22槽钢，槽内每70mm做加强肋； 2.6上锚具、张拉
锚杆张拉前，首先检查度是否达到设计要求值，达到12.5Mpa时，方可张拉，按规范要求用拉拔机分级张拉，其逐级加载次序如下：
张拉荷载分级 0.40A 0.80A 1.10A 锁定荷载 注：A为张拉轴力设计值。
观测时间（min） 5 5 15 15 锚杆张拉前先施加约0.1A载荷，使附件、杆体完全平直，保证张拉实测数据准确。其后，分3级进行张拉，考虑地层松弛及徐变影响，持力约5min；杆张拉至1.1A载荷时，持力15min后，按设计要求卸荷至锁定载荷，并观察15min，若有明显应力损失，须进行补偿张拉并锁定，锁定时注意锚定板受力后不得发生变形，否则应更换锚定板重新张拉锁定。
锚索施作完毕后，根据不同工程部位按锚索总量的2%进行抽检，且不应少于2根。
四、锚索杆施工可能遇到的问题及预防
7
卡钻：对于土层锚索来说，主要是遇上了其能力所不及的卵石地层，此时应调整角度或位置，使锚索避开卵石地层，然后改使跟管钻机施工。对于跟管钻机来说，可能遇上了不明地层，或钻机钻进中的导向杆发生变化，使套管被卡住。应立即停止钻进，来回前后移松钻孔。
不进尺。可能原因是土层锚索钻杆之间脱丝，或跟管锚杆的套管脱丝或折断。此时应下入专用的锥子锥钻杆或套管。
五、作业要求及施工注意事项
为确保锚索的施工质量，在施作过程中，须明确以下注意事项，以满足作业要求：
⑴.锚固段与自由段可根据滑动土体及软弱面加以界定，两者界限应区分明显。
⑵.锚索施工时，必须精确定位，保证其间、排距，倾角，孔底轴线偏斜等在设计规定的范围内。
⑶.钻机钻进时，认真操作，防止发生钻孔坍塌、掉落块，以保证锚索顺利安插及顺利灌注。
⑷.锚固段灌浆必须饱满密实，二次补浆时，灌浆压力宜控制在2.5-3Mpa。
⑸.锚固段浆液达到设计允许张拉强度后，方可进行张拉并锁定。 ⑹.在进行张拉和锁定时，张拉机械的台座承压面必须平整，并与锚索的轴线方向垂直。
⑺.锚索抽检所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%。
⑻.按设计要求正确组装锚索，认真安插，确保锚索安装质量。 ⑼.施工作业时，必须由专业技术人员到场，并携带有关证件。 六、锚杆施工的保障措施
⑴.质量保证措施
质量是工程的关键，质量事故将直接威胁到工程结构、周围环境的安全，及人民生命财产的损失。所以，在锚索作业的具体施工中须切实的把握以下几点：
8
1).锚索施工必须按照《土层锚杆设计与施工规范CECS22-90》进行。
2).锚索工程所用的材料必须符合设计要求，并具备合格证及相关资料。
3).施工时，必须遵照设计要求，保证锚固体直径、深度、倾角符合设计要求。
4).锚索的防腐、防锈处理，张拉及锁定，锚索的抽检试验必须符合设计规定要求。
5).认真编制施工组织设计，选择合适钻进方法，制定监控措施，并责任到人。
⑵.安全生产措施
1).加强安全意识，进行安全教育，树立“安全第一，预防为主”的观念，组建有力的安全生产保证体系，积极预防安全事故的发生。
2).施工前，认真进行安全交底，检查各种设备是否处于完好状态。并在施工过程中严格遵守机械、用电设备以及水的操作规程。
3).张拉设备应牢靠，机械设备的运转部位应设置安全防护装置，并采取切实可行、积极有效的防范措施，堵塞安全漏洞，消除安全隐患，确保施工安全。
4).建立安全检查制度，设置专职安全检查员、检修员，配合作好机械、用电设备的定期安全检查、检修保养工作，发现隐患及时整改。
9
